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第1章 控制系统硬件设计方法 1

1．1 MATLAB控制设计方法简介 1

1．2 MATLAB数据存取工具箱简介 2

1．3计算机并行接口在MATLAB中的使用 3

1．3．1并口特性简介 3

1．3．2并口应用函数及实例 6

1．4计算机声卡在MATLAB中的使用 8

1．4．1声卡的静态数据采集 9

1．4．2声卡的动态数据采集 11

1．4．3声卡的输出 20

1．5基于MATLAB的数据采集卡设计方法 22

1．5．1数据采集原理 23

1．5．2基于MATLAB的串行数据采集开发板设计 28

1．5．3与MATLAB连接的基于USB接口的数据采集开发板设计 37

1．5．4高速数据采集方法简介 54

第2章 控制理论概述 57

2．1自动控制的基本概念 57

2．2自动控制系统的性能要求和数学模型 58

2．2．1自动控制系统的性能要求 58

2．2．2自动控制系统的数学模型 59

2．3系统模型的转换 62

2．3．1系统模型向传递函数形式的转换 62

2．3．2系统模型向零极点形式的转换 63

2．3．3系统模型向状态方程形式的转换 64

2．4 LTI系统的传递函数实现 65

2．41时域响应 65

2．42根轨迹法 68

2．43频率域法 70

2．5 LTI系统的状态空间实现 75

2．5．1系统实现 75

2．5．2极点配置和状态观测器 78

2．6 LQ和LQG最优控制 83

2．6．1 LQ最优控制 83

2．6．2 LQG最优控制 84

第3章SIMULINK及控制系统仿真 91

3．1 SIMULINK简介 91

3．1．1 SIMULINK简单模型的建立及模型特点 91

3．1．2 SIMULINK模块的合成与封装 92

3．1．3 S-函数 95

3．1．4 SIMULINK仿真实例分析 97

3．2控制系统校正及实例分析 101

3．2．1控制工具箱中的实用工具 101

3．2．2控制系统校正 105

3．2．3控制系统设计实例 111

3．3控制系统实时仿真 115

3．3．1基于单片机数据采集板（232接口）的MATLAB实时仿真 115

3．3．2基于USB数据采集板的MATLAB实时仿真及系统分析 123

第4章 相平面分区控制理论基础 127

4．1相平面分区控制概述 127

4．2相平面分区控制的基本形式 128

4．2．1相平面分区控制器理论背景 128

4．2．2相平面分区控制算法 129

4．3相平面分区控制器SIMULINK仿真与分析 137

4．3．1相平面分区控制器SIMULINK模块简介 137

4．3．2相平面分区控制仿真分析 143

4．4相平面分区控制器的实时仿真 168

4．4．1基于单片机数据采集板（232接口）的MATLAB实时仿真 168

4．4．2相平面分区控制的SIMULINK实时仿真 177

第5章 模糊相平面分区控制 185

5．1模糊控制概述 185

5．1．1模糊逻辑的基本原理 185

5．1．2模糊推理系统的建立 190

5．2模糊控制的SIMULINK仿真 192

5．2．1模糊推理系统的建立 193

5．2．2模糊相平面五态控制系统的仿真分析 197

5．2．3模糊相平面控制系统抗干扰性能的分析 201

5．2．4模糊相平面控制系统的实时仿真 202

第6章 神经网络相平面分区控制 205

6．1神经网络的模型与非线性系统控制 205

6．1．1神经网络的模型 205

6．1．2非线性系统的神经网络控制 211

6．2 BP网络直接逆控制器设计 216

6．3 CMAC网络及其在控制中的应用 225

6．3．1基于信度指派的CMAC网络的学习方式 226

6．3．2 CMAC网络前馈控制器 226

6．3．3基于CMAC网络的控制系统举例 227

6．4 CMAC网络相平面控制器设计 230

第7章MATLAB在先进控制中的应用 245

7．1系统辨识应用实例 245

7．1． 1系统辨识基本原理 245

7．1．2线性动态系统的描述方法和估计问题 245

7．1．3系统辨识应用实例 250

7．2模型预测控制应用 256

7．2．1预测控制的基本原理及控制器组成 257

7．2．2模型预测应用实例 261

7．3鲁棒控制应用 272

7．3．1鲁棒控制概述 272

7．3．2 LMIs系统介绍 274

7．3．3鲁棒控制器设计实例 276

附录1MATLAB接口的USB数据采集板使用说明 285

附录2 MexDll使用指南 293

附录3 AVR+USB数据采集卡VB例程使用说明 295

参考文献 299